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ITパスポート試験 · 学習ガイド

コンピュータとソフトウェア

コンピュータとソフトウェアとは

コンピュータとソフトウェアでは、処理する装置と、データを覚えておく場所、それらを管理するOSの役割を分けて理解します。

エルくんが説明する図解。棚SSD→机メモリ→処理役CPU、保存時は机から棚へ戻す図。
文書ファイルをSSDからメモリへ読み込み、CPUが編集の命令を実行します。保存前に電源が切れると、メモリ上だけの変更は失われることがあります。

机で作業するとき、道具を棚から出して机に置き、人が処理します。コンピュータでも、保存場所・作業場所・処理役を分けると整理できます。

基本の仕組み

基本の仕組みの図解。左のSSDから中央のメモリへ文書が移り、右のCPUが編集の命令を実行する流れを矢印で示す。メモリ内の「未保存の変更」には電源断から破線を向け、変更が失われる可能性を示す。
覚えること:保存前の電源断で変更が失われることも

文書ファイルをSSDからメモリへ読み込み、CPUが編集の命令を実行します。保存前に電源が切れると、メモリ上だけの変更は失われることがあります。

CPUは命令を実行し、主記憶は実行中のデータを保持します。OSはメモリや装置を管理し、アプリが機器を利用する共通の土台を提供します。

メモリ容量と保存容量は別です。SSDを増やしても作業用メモリの不足が必ず解消するわけではありません。

記憶とソフトウェアの階層

記憶とソフトウェアの階層の図解。左にCPU、右に主記憶を置き、速度差を示す中央の隙間にキャッシュメモリを配置する。CPU↔キャッシュメモリ↔主記憶を横一直線の双方向矢印でつなぐ。
覚えること:キャッシュはCPUと主記憶の速度差を埋める

CPUは命令の解釈・演算・制御を担い、主記憶は実行中のプログラムとデータを置きます。SSD等の補助記憶は電源を切っても保持します。キャッシュメモリはCPUと主記憶の速度差を埋める高速な記憶です。容量、速度、揮発性で見分けます。

OSはハードウェア資源やファイル・プロセスを管理し、アプリケーションは利用者の仕事を実行します。ドライバは機器をOSから利用できるようにします。主記憶の容量不足と保存先の容量不足は、起こる症状も対策も異なります。

記憶とソフトウェアの階層
分類内容
CPU命令実行・演算
主記憶実行中のデータ保持
キャッシュメモリCPUと主記憶の速度差を埋める高速な記憶
補助記憶電源断後もデータ保持
OS資源の管理

試験に出る

  • 処理(CPU)・作業場所(主記憶)・保存場所(補助記憶)の役割分担。
  • 電源を切ると、保存していない主記憶上のデータは失われること。
  • OSがメモリや装置を管理し、アプリの共通の土台になること。
  • メモリ容量と保存容量は別物であること。
  • SSDは補助記憶、メモリは主記憶にあたること。

重要な言葉

CPU
命令を解釈して実行する処理装置。
主記憶
実行中のプログラムやデータを保持する作業用の記憶領域。
補助記憶
電源を切っても内容が残る保存用の記憶装置。SSDなど。
OS
メモリや装置を管理し、アプリの土台となる基本ソフト。

確認問題

確かめよう電源を切っても文書を残すのは主記憶とSSDのどちら?

通常SSDなどの補助記憶です。

電源を切ると、主記憶上のデータは失われることがある。

SSDの容量を増やせば、主記憶の不足も必ず解消する。

実行中のデータを一時的に保持する作業場所は?

メモリや装置を管理し、アプリの土台となるものは?

机で作業するとき、道具を棚から出して机に置き、人が処理します。コンピュータでも、・作業場所・を分けると整理できます。

文書ファイルをからへ読み込み、CPUが編集の命令を実行します。保存前に電源が切れると、メモリ上だけの変更は失われることがあります。

は命令を実行し、は実行中のデータを保持します。OSはメモリや装置を管理し、アプリが機器を利用する共通の土台を提供します。

とは別です。SSDを増やしても作業用メモリの不足が必ず解消するわけではありません。

出典・参考資料

試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。

編集:Pinternet Works · 更新日:

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